[发明专利]用于由预成形件制造或加工工件、特别是用于一体成形内轮廓或内齿部的装置和方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1的前序部分所述的、用于由预成形件制造或加工工件、特别是用于一体成形内轮廓或内齿部的装置以及一种相应的方法。

背景技术

EP 1 004 373 B1中描述一种按照权利要求1的前序部分所述的相应的装置。为了在工件上、特别在用于行星齿轮传动装置的环上一体成形内齿部，使用相应的装置。对此通过在预成形件上施加压辊从预成形件中朝夹盘的负形状(Negativform)挤出材料。此时作用的力作用到夹盘的外齿部上，从而外齿部可能断裂。因此在现有技术中建议，设置与夹盘的自由端保持间距的由可变形的材料制成的隔离环。可变形的隔离环在成形过程中匹配于夹盘的外轮廓。因此隔离环至少部分地承受在预成形件的成形时产生的力。

在此不利的是，总是需要隔离环和滑键，这使结构复杂化。另外产生较高的成形温度，其使得为成形和制造工件所需的时间明显提高。

发明内容

本发明的目的是，改进开头所述的装置，使得不产生上述缺点。

利用权利要求1的特征或通过具有权利要求13的特征的方法达到该目的。在诸从属权利要求中得到有利的实施形式。

按照本发明夹盘不仅与心轴一起可移动地、而且径向亦即平行于按照本发明的装置的纵轴线或与该纵轴线重合地可旋转地支承。通过因挤压而流出预成形件的材料的材料流，它由于心轴的旋转不仅轴向流动，而且材料流还包括径向分量或切向分量。通过夹盘的可旋转性，径向作用到夹盘上的、通过排挤的材料引起的力不导致夹盘(和可能在夹盘上设置的齿)的过载，而是使得夹盘向被施加的力的方向移动。这样夹盘在过高的压力时总是可以退让，从而避免损坏，例如齿的折断。而且已表明，通过本发明，显著减少心轴的在径向方向的摩擦并由此比在传统的方法中产生显著较小的成形温度，从而显著较快地实施成形并且每单位时间可以完成更多的工件。

附图说明

以下借助图1至13B示意地详细说明本发明。

图1示出按照本发明的装置在夹紧预成形件时的纵剖视图，

图2示出按照本发明的装置包括已夹入的预成形件，

图3示出按照本发明的装置在成形之前不久，

图4示出按照本发明的装置包括已部分加工的预成形件，

图5示出按照本发明的装置在成形过程结束时，

图6示出按照本发明的预成形件在取出完成的由预成形件制成的工件时，

图7示出预成形件，

图8示出已部分成形的预成形件，

图9示出成形过程以后的工件，

图10示出平行于机床横轴线z的通过预成形件和成形单元的一部分沿剖面线B-B截取的横剖面图(左图)和沿机床纵轴线x截取的剖面图(右图)，

图11示出平行于机床横轴线z的通过预成形件和成形单元的一部分沿剖面线A-A截取的横剖面图(左图)和沿机床纵轴线x截取的剖面图(右图)，

图12(A)和(B)示意示出在图10所示的区域内的材料体积的径向的或轴向的运动/变形，

图13(A)和(B)示意示出在图11所示的区域内的材料体积的径向的或轴向的运动/变形。

具体实施方式

图1至6中所示的按照本发明的装置具有主轴箱1，其包括主轴驱动装置。在主轴上法兰连接工具装置1c，其包括在端面制有齿部的卡爪元件1d并配备用于夹盘1b和心轴1a的容纳孔。

可移动的心轴1a连接于主轴，心轴沿机床纵轴线x的方向(轴向)可移动地支承。与此相对，将垂直于图平面和垂直于机床纵轴线x的方向也称为机床横轴线z。通常沿轴向通过(未示出的)液压缸操纵可移动的心轴。在心轴1a的末端上具有凹槽1a′，该末端面向在尾座2上设置的顶尖套筒2a，在该凹槽中可嵌入顶尖套筒2a的工具夹紧装置2a′。由此在顶尖套筒2a和心轴1a的联合中轴向和径向固定和夹紧预成形件4.1，从而形成一个单元，该单元可以轴向移动和径向绕机床纵轴线x旋转。

在这种情况下夹盘1b可以相对于预成形件4.1旋转，只要通过从外部作用力驱动夹盘，如特别当夹盘1b具有斜齿1e(参见图10和11)时的情况。

在可移动的心轴1a上轴向固定地和可旋转地安装在外径上配备要成形的内轮廓4a的负轮廓1b的夹盘1b。在夹盘1b的面向预成形件4.1的一侧上，只要需要，可以在端面设置齿部，在这种情况将齿部通过经由心轴1b的轴向压力(例如通过液压缸)压向预成形件4.1的壁4b(参见图7、8和9)。